Une nouvelle recherche identifie la cause de la progression de la maladie d’Alzheimer

Selon l’OMS, plus de 55 millions de personnes vivent actuellement avec la démence dans le monde. Dans cette interview, nous avons parlé au Dr Georg Meisl de ses dernières recherches qui ont aidé à identifier la cause de la progression de la maladie d’Alzheimer.

Pouvez-vous nous parler de ce qui a inspiré votre carrière en chimie biophysique et comment cela a conduit à vos dernières recherches sur la maladie d’Alzheimer ?

J’ai suivi une formation de physico-chimiste et je voulais m’appliquer à un problème important du monde réel. Les maladies neurodégénératives étaient un domaine dans lequel je sentais que je serais capable de faire une différence. Les dernières recherches ont été rendues possibles par plus de 10 ans de travail par moi-même et beaucoup d’autres.

Pendant ce temps, nous nous sommes progressivement efforcés de comprendre les processus importants dans les maladies neurodégénératives, d’abord dans le tube à essai, puis dans des systèmes de plus en plus complexes, tels que les cellules et les animaux de laboratoire. Maintenant, nous avons pour la première fois pu utiliser les techniques que nous avons développées au cours de cette période pour obtenir de nouvelles informations sur la maladie directement à partir des données des patients.

Selon l’Organisation mondiale de la santé (OMS), actuellement plus de 55 millions de personnes vivent avec la démence dans le monde, la maladie d’Alzheimer représentant 60 à 70 % de ces cas. Pourquoi la maladie d’Alzheimer est-elle si courante dans le monde d’aujourd’hui et pourquoi de nouvelles recherches sur cette maladie sont-elles essentielles ?

Nous gérons de mieux en mieux d’autres maladies souvent associées à l’âge, comme le cancer et les maladies cardiovasculaires, et la démence retient donc de plus en plus l’attention.

Nous n’avons pas encore été en mesure de développer des traitements efficaces pour la majorité des démences. Améliorer notre compréhension de ces maladies nous permettra de mieux concevoir des médicaments contre elles.

Crédit d’image : PopTika/Shutterstock.com

Bien que la maladie d’Alzheimer ait un effet dévastateur sur les gens dans le monde entier, les causes de sa progression étaient inconnues jusqu’à présent. Pourquoi la recherche sur les mécanismes à l’origine de la maladie d’Alzheimer s’est-elle révélée difficile ?

C’est un processus compliqué, impliquant probablement de nombreux facteurs différents. La recherche est encore compliquée par le fait que la maladie met des décennies à se développer chez l’homme. Il n’est généralement pas possible de reproduire une telle échelle de temps dans les expériences de laboratoire, comme les animaux de laboratoire ou dans le tube à essai, de sorte qu’ils ne sont souvent pas de grands modèles de maladie.

Pouvez-vous décrire comment vous avez mené vos dernières recherches sur la maladie d’Alzheimer ? Qu’avez-vous découvert ?

Nous avons développé un modèle mathématique qui nous permet d’analyser les données des patients, à partir de nombreuses méthodes différentes de mesure de la progression de la maladie, et ainsi de déterminer quels sont les mécanismes les plus importants à l’origine de la progression de la maladie. Pouvoir analyser directement les données des patients évite les problèmes mentionnés ci-dessus, mais n’était pas possible auparavant, car nous n’avions ni l’un ni l’autre les bons modèles mathématiques ni les données suffisamment détaillées sur les patients.

Nous avons constaté que les agrégats se multiplient de manière exponentielle, ce qui signifie qu’un agrégat devient deux agrégats après un certain temps, qui devient ensuite quatre après que le même laps de temps s’est écoulé à nouveau, puis 8, et ainsi de suite. C’est cette étape de multiplication exponentielle dans les régions du cerveau qui contrôle la vitesse de progression, plutôt que la propagation des agrégats d’une région à l’autre.

La plupart des recherches sur la maladie d’Alzheimer se sont fortement appuyées sur des modèles animaux, mais pour vos recherches, vous avez utilisé des échantillons de cerveau post-mortem ainsi que des TEP de patients vivants. Quels étaient les avantages de l’utilisation des données humaines par rapport aux modèles animaux ?

Les animaux de laboratoire sont parfaits pour répondre à certaines questions sur la maladie. Cependant, la maladie d’Alzheimer met des décennies à se développer chez l’homme. Une telle échelle de temps n’est généralement pas réalisable chez les animaux de laboratoire, ce ne sont donc souvent pas de grands modèles de maladie.

En fin de compte, utiliser des données humaines dans la mesure du possible et des animaux de laboratoire dans le cas contraire est probablement la meilleure stratégie.

Crédit d’image : rendu 3D d’un scanner cérébral TEP pour quantifier les quantités d’agrégats de protéines tau. Crédit Prof Keith Johnson et Justin Sanchez, Massachusetts General Hospital

Comment vos recherches pourraient-elles également aider au développement de nouveaux traitements potentiels ?

Plus nous comprenons les mécanismes de la maladie, plus nous avons de chances de pouvoir développer des médicaments contre elle. Nous espérons que les nouvelles connaissances sur la maladie d’Alzheimer dans ce travail, et la nouvelle approche d’analyse des données plus généralement, contribueront à améliorer notre compréhension de la maladie.

Croyez-vous que vos recherches pourraient également être utilisées pour nous aider à mieux comprendre d’autres maladies neurodégénératives telles que la maladie de Parkinson?

Mes modèles mathématiques visent à nous aider à mieux analyser les données humaines pour mieux comprendre les mécanismes pathologiques des maladies neurodégénératives en général.

La maladie de Parkinson, ainsi que d’autres formes plus rares de démence, devraient se prêter à cette approche.

Quelles sont les prochaines étapes pour vous et votre recherche?

L’application de mes modèles mathématiques à d’autres maladies neurodégénératives, et pour mieux comprendre le stade précoce de la maladie d’Alzheimer, sont des projets que nous menons actuellement. Beaucoup de choses sont encore inconnues dans cet espace et être capable d’analyser les données humaines d’une manière qui atteint les mécanismes sous-jacents de la maladie est une perspective passionnante avec un potentiel de transformation.

Où les lecteurs peuvent-ils trouver plus d’informations ?

Article de vulgarisation scientifique que j’ai écrit sur le travail : https://theconversation.com/alzheimers-our-research-sheds-light-on-how-the-disease-progresses-in-the-brain-170683

L’article scientifique : https://www.science.org/doi/full/10.1126/sciadv.abh1448

À propos du Dr Georg Meisl

Le Dr Georg Meisl est un chimiste et biophysicien autrichien travaillant à l’Université de Cambridge où il utilise la chimie, la physique et les mathématiques pour développer de nouvelles approches permettant de répondre à d’importantes questions biologiques.Dr Georg Meisl

Il a commencé son travail en tant que chercheur sur les maladies neurodégénératives en 2011 et a depuis travaillé à l’hôpital universitaire de Zurich, à l’Université de Sydney, à l’Université de Lund, et a été chercheur au Sidney Sussex College Cambridge. Il est co-auteur de plus de 70 publications scientifiques dans cet espace et a développé un logiciel accessible au public pour permettre à ses modèles d’être utilisés par des chercheurs expérimentaux.

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